第四章 闭合电路总结提升 -2021-2022学年高二物理精讲精练（新粤教版必修第三册）

第四章 闭合电路 第一部分 知识总结 内容1：常见的电路元器件 1．常见的元器件有：电阻器、电感器、电容器和二极管。 2．电路：将上述元件装配在一个电路板上，再通过金属导线将各个元器件连接组合成闭合回路，当输入端接入电源时，电子在闭合回路中循环流动，这个闭合回路称为电路。 3．电感器具有通直流阻交流的作用，电容器具有通交流隔直流的作用。 内容2：闭合电路的欧姆定律 二、电动势 1．电源电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压。 2．非静电力 （1）非静电力的作用：把正电荷在电源内部由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。 （2）非静电力的来源：在电池中是指化学作用，在发电机中是指电磁作用。 3．电动势 （1）定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值。 （2）公式：E＝。 （3）单位：伏特，用符号“V”表示。 （4）物理意义：电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领，电动势大，表示电源的转化本领大。 三、研究闭合电路欧姆定律 1．内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 2．公式：I＝；适用范围：纯电阻电路。 3．常用的变形公式：E＝U外＋U内或U外＝E－Ir；适用范围：任何闭合电路。 四、路端电压与负载的关系 1．路端电压与外电阻的关系：U外＝E－U内＝E－r。 结论：①R增大→U外增大；②外电路断路时U外＝E；③外电路短路时U外＝0。 2．路端电压与电流关系 （1）公式：U外＝E－Ir。 （2）图像(U­I图像)：如图所示是一条倾斜的直线，该直线与纵轴交点的坐标表示电动势E，斜率的绝对值表示电源内阻r。 知识演练 1．单位正电荷沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量决定于(　　) A．电源的电动势 B．通过电源的电流 C．内外电路电阻之和 D．电荷运动一周所需要的时间 【解析】A　电动势的物理意义是：在电源内部，非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。所以电源释放的总能量决定于电源的电动势，故A正确。 2．在如图所示的电路中，电源的电动势E＝3 V，内阻r＝1.0 Ω，R为滑动变阻器。当闭合开关S后，电流表示数为0.3 A，忽略电流表的内阻，则滑动变阻器接入电路的阻值为(　　) A．8.0 Ω　　　　 B．9.0 Ω C．10.0 Ω D．11.0 Ω 【解析】B　闭合开关S，根据闭合电路欧姆定律得I＝， 变形得R＝－r＝ Ω－1.0 Ω＝9.0 Ω，即滑动变阻器接入电路的阻值为9.0 Ω，故选B。 3.(多选)如图所示为某一电源的U­I图像，由图可知(　　) A．电源电动势为2 V B．电源内阻为 Ω C．电源短路时电流为6 A D．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A 【解析】AD　由U­I图象可知，电源电动势E＝2 V。r＝||＝Ω＝0.2 Ω，当U＝1 V时，I＝＝A＝5 A。选项A、D正确。 4．(多选)如图所示电路中，电源电动势E＝9 V、内阻r＝3 Ω，R＝15 Ω，下列说法中正确的是(　　) A．当S断开时，UAC＝9 V B．当S闭合时，UAC＝9 V C．当S闭合时，UAB＝7.5 V，UBC＝0 D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0 【解析】AC　当S断开时，UAC与UBC都等于电源电动势，A正确，D错误；当S闭合时，UAC＝UAB＝R＝7.5 V，UBC＝0，B错误，C正确。 5．如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5 V　2.5 W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为4 V。求： （1）电阻R的阻值； （2）电源的电动势和内阻。 【解析】　(1)电阻R的阻值为R＝＝Ω＝4 Ω。 (2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，又U1＝5 V I1＝＝A＝0.5 A 当开关接b时，有E＝U2＋I2r，又U2＝4 V，I2＝1 A 联立解得E＝6 V　r＝2 Ω。 内容3：练习使用多用电表 一、多用电表 1．多用电表的用途及外部构造 （1）多用电表由表头、测量电路、选择开关以及红、黑测量笔等组成，一般可分为指针式和数字式两大类。 （2）指针式多用电表上半部为刻度显示盘，下半部分是选择开关，它的四周刻着各种测量功能的区域及量程。数字式多用电表的上半部分为读数屏，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能的区域及量程。 2．多用电表的工作原理 如图所示是简化的多用电表的电路图，它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及选择开关S等部分组成，其中，1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5电阻测量端。测量时，红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，并通过选择开关S接入与待测量相应的测量端，使用时